Инструменты для диагностики и ремонта материнских плат

Тестовый процессор

Тестовый процессор служит для проверки неполадок схемы питания процессора материнской платы. Задача тестового процессора — сообщить материнской плате, какое напряжение ему нужно для питания и не сгореть, если плата выдаст намного больше.

Раньше напряжение питания процессора выставлялось на материнской плате с помощью набора перемычек. При сборке компьютера пользователю нужно было свериться со справочником или прочесть на корпусе процессора, какое напряжение ему нужно для нормальной работы. Затем переставлялись соответственно перемычки на материнской плате. Если пользователь ошибся и выставил 5 вольт вместо требуемых трех, то процессор мог и сгореть. То есть ответственность за выбор правильного напряжения питания процессора полностью лежала на пользователе. Для облегчения процесса сборки компьютера работу, связанную с выбором питания CPU, переложили на плечи материнской платы. Упрощенно говоря — перемычки перенесли с платы в процессор. И теперь при установке нового процессора в материнскую плату перемычки автоматически выставляются в нужное положение, и на процессор подается требуемое ему питание.

На современных платформах питание организованно по-другому. Несколько выводов процессора отведено для нужд Voltage IDentification, сокращенно VID. Возьмем, к примеру, Intel® Celeron® D в 478-пиновом корпусе. Если ознакомиться с документацией на этот процессор, то можно увидеть, что за определение напряжения питания отвечают контакты VID0 — VID5. Там же приведён рисунок, указывающий, какая комбинация сигналов VID какое напряжение устанавливает (рисунок 4).

Рисунок 4 — Комбинации сигналов VID для Intel® Celeron® D в 478-пиновом корпусе По умолчанию на каждом из VID`ов выставлена логическая «1», то есть напряжение около 5 В. Процессор может либо оставить каждый из VID’ов в состоянии «1», либо перевести его в состояние логического нуля, замкнув соответствующий выход на землю.

Приступая к ремонту материнской платы необходимо убедиться в том, что она обеспечивает правильное питание процессора. Самый простой вариант: установить процессор, включить материнскую плату и замерить напряжение питания процессора. В результате замеров мы можем получить один из вариантов:

• — напряжение в норме;
• — напряжение занижено или отсутствует. Нужно разбираться со стабилизатором питания (VRM) процессора;
• — напряжение нормальное, но не стабильное. Обычно лечится заменой конденсаторов, расположенных рядом с процессором;
• — напряжение завышенное или очень завышенное. Опять-таки проблемы с VRM, процессор моментально сгорает.

Чтобы исключить последний пункт, желательно проверить VRM без процессора. Проанализируем вышеприведенную таблицу. Если мы не установим процессор, то, соответственно, все VID`ы будут равны «1». В таблице это состояние называется «VR output off», и означает, что питание на процессор будет отключено. Выберем в таблице какое-нибудь напряжение, скажем 1 В. Для того чтобы VRM подал на процессор 1 В, необходимо замкнуть на землю VID2, VID3 и VID4. Если после этого включить материнскую плату, то VRM, получив нужную последовательность VID’ов, включится и подаст на несуществующий процессор 1 В. Наличие и правильность напряжения питания можно проконтролировать, к примеру, на дросселях возле сокета процессора.

Задача тестового процессора, по большому счету, состоит только в том, чтобы выставить нужную комбинацию VID’ов (рисунок 5). За основу можно взять либо аналогичный процессорный сокет, выпаянный из нерабочей материнской платы (сокет, естественно, должен быть не BGA), либо вырезать фрагмент материнской платы, который находится под предварительно выпаянным сокетом и впаять необходимые ножки будущему тестовому процессору.

Рисунок 5 — Тестовый процессор для Socket 370.

Теперь добавим нужные нам перемычки, эмулирующие VID`ы и тестовый процессор готов. В принципе можно еще на сигналы процессора Vcc (питание) и Vss (земля) добавить какую-нибудь нагрузку, чтобы VRM не работал вхолостую. Для этого можно использовать миниатюрную 6-вольтовую лампочку, смонтированную на том же процессоре. Так же лучше вывести наверх процессора сигнал Vcc, чтобы удобнее было мерять напряжение и сигнал Reset, чтобы удобнее отслеживать его прохождение.